Naujos įžvalgos apie tai, kaip ūsų lenkimas reiškia jutiminius prisilietimo signalus

Pirmasis tokio tipo mechaninis modelis imituoja žinduolių ūsų lenkimą.

Mokslininkai sukūrė naują mechaninį modelį, kuris imituoja, kaip ūsai lenkiasi folikule, reaguodami į išorinę jėgą, atverdami kelią geriau suprasti, kaip ūsai prisideda prie tokio žinduolio pojūčio. Yifu Luo ir Mitra Hartmann iš Šiaurės vakarų universitetas ir kolegos pateikia šias išvadas atviros prieigos žurnale PLOS skaičiavimo biologija.

Išskyrus kai kuriuos primatus, dauguma žinduolių, naudodamiesi intuicija, naudoja ūsus, kad tyrinėtų savo aplinką. Ūsų nešiotojai neturi ilgio jutiklių, tačiau kai išorinė jėga sulenkia ūsus, deformacija tęsiasi į folikulą ūsų plaukų apačioje, kur ūsai stumia arba traukia jutiklio ląsteles, sukeldami prisilietimo signalus nervų sistemoje.

Keletas ankstesnių tyrimų ištyrė, kaip ūsai deformuojami į folikulus, kad paveiktų jutiklio ląsteles – mechanoreceptorius – viduje. Norėdami geriau suprasti šį procesą, Luo ir jo kolegos naudoja eksperimentinių ūsų folikulų tyrimų duomenis, kad sukurtų pirmąjį mechaninį modelį, kuris gali imituoti ūsų deformaciją į folikulus.

„Snor“ modelis

Mechanika yra raktas į stygų pojūtį. Kai gaunami ūsai, folikulo iškraipymo profilis lemia skirtingų mechanoreceptorių grupių aktyvumą. Autoriai: Šiaurės Vakarų universitetas / Nadina Zweifel

Modeliavimas rodo, kad folikulų ūsai gali iškraipyti „S“ formos, nors būsimi eksperimentiniai duomenys gali parodyti, kad iškraipymas yra „C“. Tyrėjai parodo, kad šie formos įvertinimai gali būti naudojami prognozuoti, kaip ūsai stumia ir traukia skirtingų tipų mechanoreceptorius skirtingose ​​folikulo dalyse, veikdami prisilietimo prie smegenų signalus.

Naujasis modelis taikomas pasyviam prisilietimui ir aktyviam „beldimui“, kai gyvūnas naudoja raumenis ūsams judinti. Modeliavimas rodo, kad apčiuopiamą ūsų sistemos jautrumą aktyvaus plakimo metu padidina padidėjęs kraujospūdis folikule ir padidėjęs folikulų raumenų ir audinių struktūrų standumas.

„Įdomu naudoti modeliavimus, kuriuos riboja anatominiai stebėjimai, kad gautumėte įžvalgų apie biologinius procesus, kurių negalima tiesiogiai eksperimentiškai išmatuoti“, – sako Hartmannas. “Darbe taip pat pabrėžiama mechanikos svarba suvokiant jutimo signalus, kuriuos smegenys sukūrė apdoroti”.

Norint patobulinti modelį, reikia atlikti būsimus tyrimus tiek skaičiuojant, tiek įtraukiant naujus eksperimentinius duomenis.

„Read Whisker Simulation“ suteikia naujos informacijos apie paslaptingą žinduolių intuiciją, kad gautumėte daugiau informacijos apie šį tyrimą.

Nuoroda: Yifu Luo, Chriso S. Bresee’o, Johno W. Rudnickio ir Mitros JZ Hartmanno „Vibrisos iškraipymo folikule apribojimai“, 2021 m. Balandžio 1 d., PLOS skaičiavimo biologija.
DOI: 10.1371 / joernaal.pcbi.1007887

Finansavimas: Šį darbą parėmė NIH dotacija R01-NS093585 MJZH. Finansuotojai neatliko jokio vaidmens kuriant tyrimą, renkant ir analizuojant duomenis, priimant sprendimą paskelbti ar sudaryti rankraštį.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Kokia tavo pirmoji idėja? Remiantis naujais tyrimais, galėtų prasidėti pustrečio amžiaus

Naujas tyrimas ir dešimtmečių duomenų apžvalga laikrodžio atmintį nustūmė už metų ribų, tačiau tyrimas įrodo, kad visi yra skirtingi. Naujas tyrimas rodo, kad vidutiniškai pirmojo...

Naujasis „Ultrathin Liquid Liquid Crystal Metalens“ siūlo elektrinį padidinimą

Cornell հայ „Samsung“ inžinierių sukurtas ultragarso, elektra valdomų metalų konceptualus perteikimas. Paskola Danieliui Schilkinui Kornelio taikomosios inžinerijos mokyklos tyrėjai's „Samsung“ pirmaujantis technologijų institutas sukūrė...

Naujos keistų, išnykusių driežų rūšys – tokios keistos, kad buvo neteisingai identifikuotos kaip dinozauras su kolibriu

„Oculudentavis naga“, kaip pavaizduota šio menininko rekonstrukcijoje, buvo keistas driežas, kurį tyrėjai iš pradžių sunkiai skirstė į kategorijas. Jie vis dar nėra tikri...

Kavos mėgėjai, mėgaukitės! Gausus kavos vartojimas susijęs su sumažėjusia širdies nepakankamumo rizika

Tyrimo ataskaita: Išanalizavus tris pagrindinius širdies ligų tyrimus nustatyta, kad geriant vieną ar daugiau kavos su kofeinu puodelių buvo sumažinta širdies nepakankamumo rizika. Kavos be kofeino...

Atominė dalelė paversta antiteze ir pirmą kartą atvirkštinė nepaprasto eksperimento metu.

Fizikų komanda, įskaitant Warwick universitetą, įrodė, kad subatominės dalelės gali virsti ego antagonistais ir vėl grįžti į naują atradimą, ką tik atskleistą praėjusią savaitę. „Šis...

Newsletter

Subscribe to stay updated.